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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wirkungsgrad von konventionellen Trafo-Netzteilen


Autor: Karl-Alfred Römer (Gast)
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Hallo zusammen,

much würde mal interessieren, was konventionellen Netzteile für nen
Wirkungsgrad haben.

Die Riesentrafos in Umspannwerken müssten ja exorbitante Wirkungsgrade
von 99% oder mehr haben.
Konventionelle Trafos werden auch nicht besonders warm. (Autoladegeräte
z.B.)  Deshalb dachte ich immer, die hätten auch wirkungsgrade von 90%
oder ähnlich.  Mittlerweile machen Computernetzteil-Hersteller aber
riesigen Wirbel um Schaltnetzteile mit über 80%.  Und an verschiedenen
Stellen erfährt man, dass Schaltnetzteil i.A. viel effizienter wären,
als Trafonetzteile.

Was haben letztere denn nun für Wirkungsgrade?

VG
Karl

Autor: Andi ... (xaos)
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bei mini trafos ist der wirkungsgrad relativ beschissen, die dinger sidn 
einfach zu billig gebaut. bei den großen trafos (MW) kann man shcon 
95%-98% erreichen..

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Karl-Alfred Römer wrote:

> Deshalb dachte ich immer, die hätten auch wirkungsgrade von 90%
> oder ähnlich.

Haben sie meist auch.
Der Wirkungsgrad von Trafos steigt mit der Größe. Kleine Trafos im 
einstelligen VA Bereich haben um die 50%, größere (so ab 100VA 
aufwärts), und vor allem Ringkerntrafos liegen meist irgendwo bei über 
80-90% (jeweils bei Nennleistung). Allerdings kann man Trafos auch 
billig bauen. Die sind dann einfach nur schlecht.

Wenn dann allerdings noch die Gleichrichtung, Siebung und vor allem 
Stabilisierung der Spannung dazu kommt, dann geht der Wirkungsgrad 
schnell nach unten wenn man linear regelt, denn dazu muss die Spannung 
mindestens mal 20% höher sein als die gewünschte Ausgangsspannung um 
alleine schon die Netzspannungsschwankungen auszugleichen.
Grob würde ich dann auf rund 50% Wirkungsgrad tippen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Karl-Alfred Römer (Gast)

>Was haben letztere denn nun für Wirkungsgrade?

Zwischen 10-50%.

MfG
Falk

Autor: Jens G. (jensig)
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also beim klassischen Netztrafo kann man allgemein davon ausgehen, daß 
diese mit steigender Größe einen besseren Wirkungsgrad haben. Ich 
glaube, den ganz kleinen Dingern fehlen da schon ein paar 10%.
90% ist wohl so einigermaßen ein gesunder Mittelwert bei den schon etwas 
größeren Dingern mit paar 10/100W - hängt aber auch von Art des Kerns 
(Ringkern ist wohl generell verlustärmer) ab.

Du darfst aber nicht einfach einen einfachen Trafo mit einem 
Schaltnetzteil vergleichen, welches bereits eine aufbereitete Spannung 
liefert - ein normaler Trafo liefert erstmal nur reine Wechselspannung. 
Erst durch die weitere Verarbeitung (Gleichrichten/Sieben/Regeln) haste 
eine stabile Spannung, und damit dann auch höhere Verluste. Wird die 
Regelung linear gemacht, dann haste natürlich auch entsprechend hohe 
Verluste.

Autor: A. K. (prx)
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Am Verlust eines Linearnetzteils jenseits der Wandwarzenklasse hat der 
Trafo den geringsten Anteil. Insofern ergibt es keine Sinn, den 
Wirkungsgrad von Grosstrafos und Computernetzteilen miteinander zu 
vergleichen.

Autor: Chess (Gast)
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Wie wird denn der Wirkungsgrad bei stellbaren, linearen Netzteilen 
angegeben. Weil wenn ich ein 0-12V/5A Teil habe aber 5A bei 1V ziehe 
verheizt das Teil ja deutlich mehr Leistung, als bei 5A und 10V. Gibt 
man hier einen Mittelwert an, oder den besten Wert?

Autor: A. K. (prx)
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Gegenfrage: Bist du bei einem solchen einstellbaren Linearnetzteil schon 
mal der Angabe eines Wirkungsgrades begegnet?

Kannst du auch ins Extrem treiben: Da es bei Labornetzteilen zum 
Normalbetrieb zählt, kurzgeschlossen zu werden, könntest du ebenso 
willkürlich für diese Geräte einen Wirkungsgrad von 0% definieren.

Autor: Chess (Gast)
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Ehrlich gesagt nein. Aber irgendwie muss man ja auch deren Effizienz 
vergleichen können.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Chess (Gast)

>verheizt das Teil ja deutlich mehr Leistung, als bei 5A und 10V. Gibt
>man hier einen Mittelwert an, oder den besten Wert?

Kommt drauf an ob du Ingenieur bist oder Marketingfuzzi . . .  ;-)

Autor: A. K. (prx)
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@Chess: Wozu? Ein Labornetzteil wird nicht nach seinem Wirkungsgrad 
beurteilt. Wenn schon, dann wäre eher der Leerlaufverbrauch interessant. 
Denn dieser Anteil dürfte in der Praxis bedeutender sein, angesichts 
beliebig vieler Profis und Bastler, die einer 5V/50mA Schaltung mit 
einem 30V/5A Labornetzteil zu Leibe rücken.

Autor: Chess (Gast)
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Am komfortabelsten wäre eine Kurve im Datenblatt. Bei niedrigen 
Spannungen wird ja mit Relais die Eingangsspannung des Reglers gesenkt, 
um den Wirkungsgrad nicht auf fast null laufen zu lassen. Daher wäre so 
eine Kurve sicherlich nützlich.

@Falk:
Also mein Netzteil hat nen Wirkungsgrad von 100% - immer. Es gibt immer 
100% der Leistung ab, die im Rahmen seiner technischen Möglichkeiten 
liegt.*





*Ausnahmen: Fehlfunktionen, die nie auftreten, etc...

Autor: SoLaLa (Gast)
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neee.... das kommt drauf an, ob der betrachtete Trafo auch im Bereich 
seiner Leistungsanpssung betrieben wird.
Wenn ich den 1MW E-Werk-trafo NUR mit einer 1W Glühlampe belaste, dann 
beträgt dessen Wirkungsgrad ca. 0,1%

Autor: A. K. (prx)
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Chess wrote:

> Am komfortabelsten wäre eine Kurve im Datenblatt. Bei niedrigen
> Spannungen wird ja mit Relais die Eingangsspannung des Reglers gesenkt,
> um den Wirkungsgrad nicht auf fast null laufen zu lassen.

Den Wirkungsgrad hat man dabei aber nur indirekt im Auge. Eher schon die 
Baukosten, denn Trafoanzapfung und Relais sind billiger als grössere 
Kühlkörper und mehr Längstransistoren.

Und wer solche Netzteile nach dem Wirkungsgrad kauft, der endet bei 
Dingern, wie sie unlängst in einem Thread verbrochen wurden, die aus 
einem 24V Trafo hinter dem Regler noch 30V rausholen. Das geht 
vielleicht zwar grade so eben, aber jeder kleine Brownout im Stromnetz 
wirft dir deine angeschlossene Schaltung aus der Kurve. Professionellere 
Geräte haben am Siebelko daher 40-50V und einen entsprechend mieseren 
Wirkungsgrad.

Mit dem Relais ist das ähnlich. Als Zeichen von Qualität würde ich das 
nicht vorbehaltlos werten, denn im Moment der Umschaltung können 
interessante Nebeneffekte auftreten.

Autor: Jens G. (jensig)
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Chess (Gast)

>Am komfortabelsten wäre eine Kurve im Datenblatt. Bei niedrigen
>Spannungen wird ja mit Relais die Eingangsspannung des Reglers gesenkt,
>um den Wirkungsgrad nicht auf fast null laufen zu lassen. Daher wäre so
>eine Kurve sicherlich nützlich.

naja, wenn man ungefähr weis, welche Rohspannung das Netzteil intern 
verwendet, kann man das auch so in etwa (oder SoLaLa ;-)abschätzen.

>@Falk:
>Also mein Netzteil hat nen Wirkungsgrad von 100% - immer. Es gibt immer
>100% der Leistung ab, die im Rahmen seiner technischen Möglichkeiten
>liegt.*

jo, wenn man keine Heizung im Labor hat, dann weis man natürlich die 
entstehende Abwärme als Nutzenergie zu schätzen ;-)

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